Araştırmacılar, kara deliklerin evreni nasıl etkilediğini anlamaya yönelik büyük bir adım atarak, fışkırmalarının gücünü doğrudan ölçtüler - ki bu görev, bir kasırgayı cetvelle ölçmek kadar kolay görünüyor. Dünya geneline yayılmış bir radyo teleskop ağı kullanan Curtin Üniversitesi liderliğindeki bir ekip, bu fışkırmaların ne kadar enerjik olabileceğini ortaya koyan detaylı görüntüler yakalayarak, kara deliklerin evrenin nihai aşırı başarılıları olduğu yönündeki uzun süredir devam eden teorileri doğruladı.

Nature Astronomy'de yayınlanan çalışma, ilk teyit edilmiş kara deliği ve devasa bir üstdev yıldızı içeren iyi bilinen Cygnus X-1 sistemine odaklandı. Bilim insanları, bu kara delikten fışkıran jetlerin yaklaşık 10.000 Güneş'e eşdeğer bir enerji çıktısı taşıdığını belirlediler - ki bu da epeyce fazla güneş demek.

Bu ölçümü yapmak için ekip, tek bir teleskop gibi birlikte çalışan geniş aralıklı bir teleskop dizisine güvendi. Bu düzenek, kara delik yörüngesinde ilerlerken, yakındaki yıldızdan gelen güçlü rüzgarların fışkırmaları nasıl itip bozduğunu izlemelerine olanak sağladı. Etki, Dünya'daki güçlü rüzgarların bir çeşmeden çıkan su akışını bükmesine benziyor - tabii o çeşme 10.000 yıldızın yoğun öfkesiyle çalışıyorsa.

Yıldızın rüzgarının gücünü hesaplayarak ve fışkırmaların ne kadar saptığını izleyerek araştırmacılar, jetlerin belirli bir andaki gücünü belirleyebildiler. Bu, bilim insanlarının uzun vadeli ortalamalara güvenmek yerine kara delik fışkırmalarının anlık enerjisini doğrudan ölçtüğü ilk sefer oldu - ki bu da yıllık ortalama yağış yerine bir yıldırım düşmesini ölçmek gibi.

Ekip ayrıca fışkırmaların hızını ölçerek, ışık hızının yaklaşık yarısı kadar, yani saniyede 150.000 kilometre hızla ilerlediklerini buldu. Bu hızı belirlemek bilim insanları için yıllardır bir meydan okuma olmuştu - muhtemelen radar tabancaları sürekli eridiği için.

Proje, Curtin Radyo Astronomi Enstitüsü (CIRA) ve Uluslararası Radyo Astronomi Araştırma Merkezi'nin (ICRAR) Curtin birimi tarafından yönetildi ve Oxford Üniversitesi'nden katkılar aldı.

Çalışma sırasında CIRA'da çalışan ve şu anda Oxford Üniversitesi'nde bulunan baş yazar Dr. Steve Prabu, ekibin "dans eden jetler" olarak tanımladığı şeyi izlemek için bir dizi görüntü kullandığını açıkladı. Bu terim, her iki nesne birbirinin yörüngesinde dönerken, üstdev yıldızın güçlü rüzgarları tarafından itilen jetlerin tekrar tekrar yön değiştirme şekline atıfta bulunuyor - evrenin en yıkıcı valsini yaratıyor.

Dr. Prabu, bu gözlemlerin bir kara deliğin yakınında üretilen enerjinin ne kadarının çevresine aktarıldığını ve çevresini nasıl etkilediğini ortaya koyduğunu söyledi. "Bu araştırmadan çıkan kilit bir bulgu, madde kara deliğe doğru düşerken salınan enerjinin yaklaşık yüzde 10'unun jetler tarafından taşındığıdır," dedi Dr. Prabu. "Bilim insanları genellikle Evren'in büyük ölçekli simülasyon modellerinde bunu varsayar, ancak şimdiye kadar gözlemle doğrulamak zordu," diye ekledi ve bazen simülasyonun aslında doğru olduğunu teyit etti.

CIRA ve ICRAR'ın Curtin biriminden ortak yazar Profesör James Miller-Jones, önceki tekniklerin jet gücünü yalnızca aşırı uzun süreler boyunca, bazen binlerce veya milyonlarca yılı kapsayacak şekilde tahmin edebildiğini belirtti. Bu, jet enerjisini madde kara deliğe düşerken üretilen X-ışını emisyonlarıyla doğrudan karşılaştırmayı zorlaştırdı - tipik bir kozmik ölçekte ölçüm rahatsızlığı vakası.

"Ve teorilerimiz kara deliklerin çevresindeki fiziğin çok benzer olduğunu öne sürdüğü için, artık bu ölçümü jetleri anlamamızı sağlamak için kullanabiliriz, ister Güneş'in 10 katı ister 10 milyon katı kütleye sahip kara deliklerden gelsinler," dedi Profesör Miller-Jones, yıkımın hoş bir ölçeklenebilirliğine işaret ederek.

"Batı Avustralya ve Güney Afrika'da şu anda inşa halinde olan Square Kilometre Array Gözlemevi gibi radyo teleskop projeleriyle, milyonlarca uzak galaksideki kara deliklerden gelen jetleri tespit etmeyi bekliyoruz ve bu yeni ölçümün sağladığı sabitleme noktası, genel güç çıktılarını kalibre etmeye yardımcı olacak," diye devam etti, evrenin en güçlü saç kurutma makinelerini kataloglamak için bir plan özetleyerek.

"Kara delik fışkırmaları, çevreleyen ortama önemli bir geri bildirim kaynağı sağlar ve galaksilerin evrimini anlamak için kritiktir," diye sonlandırdı, bize kozmik boşlukların bile kendilerini ifade etmeye ihtiyacı olduğunu hatırlatarak.

Araştırmadaki diğer işbirlikçiler arasında Barcelona Üniversitesi, Wisconsin-Madison Üniversitesi, Lethbridge Üniversitesi ve Uzay Bilimi Enstitüsü yer aldı.